降水是地球水循环的重要过程,与水文、气象等过程密切相关,降水研究对于气候变化、水文循环、干旱监测等科学研究都具有重要意义。高精度、高时空分辨率的降水产品对水文过程模拟、水文循环、干旱监测等研究的准确性至关重要。传统的雨量站点分布稀疏且不均匀,难以提供足量且准确的降水数据。随着遥感技术的不断进步,遥感降水产品的获取速度、数据覆盖范围不断提升,得到了越来越广泛的应用。新一代GPM卫星降水产品拥有更高的时空分辨率和更大的覆盖范围,在水文过程模拟、干旱监测等研究中具有巨大的应用潜力。但是,GPM卫星降水产品在使用过程中仍然存在空间分辨率略粗糙的问题。因此,进行GPM卫星降水产品的空间降尺度研究,并利用降尺度获得的高空间分辨率的降水产品进行干旱监测等实际应用,具有非常重要的意义。论文以黄淮海平原为研究区,通过GPM、MODIS等多源遥感数据和站点实测雨量数据,针对GPM卫星降水产品空间分辨率过低、传统干旱监测指数干旱监测精度不足的问题,开展黄淮海平原地区GPM卫星降水产品空间降尺度及干旱监测研究。论文首先对GPM卫星降水数据的适用性进行了定量评价;然后,利用NDVI、LST等协变量因子,研制基于随机森林算法的GPM年-月尺度降水数据的空间降尺度模型,将数据降尺度到1KM;最后,充分利用降尺度得到的1KM月降水量数据,构造新的综合干旱监测指数(Comprehensive DroughtIndex,CDI),为黄淮海平原地区干旱的预测和防治提供数据支撑。本文的主要研究内容及研究结论如下:(1)GPM卫星降水产品在黄淮海平原的适用性研究。通过分析GPM年月降水量与站点实测降水量之间的相关性,分析新一代GPM卫星降水产品在黄淮海平原地区的适用性和单站点的精度,并与TRMM降水产品进行对比。结果表明,GPM产品在年、月、季尺度上,均表现出与站点实测降水量之间更高的相关性与一致性;其中,在季、月尺度上虽然优势不大,但在降水量较小的1月份,显著优于TRMM数据。GPM产品的单站点精度同样略优于TRMM数据;其中,53.1%的站点表现出与实测站点数据更高的相关性与一致性。GPM降水产品在黄淮海平原地区具有较高的适用性。(2)GPM年降水量空间降尺度模型研究。通过分析协变量因子与GPM年降水量之间的相关性,进行有效的因子筛选,构建了一套基于随机森林算法(RF)的年降水量空间降尺度模型,并与传统的单因子回归模型(UR)、多因子回归模型(MR)进行对比。结果显示,UR、MR、RF三种年降水量降尺度模型的R2分别为0.7195、0.7221、0.8953;RF能够克服传统UR、MR回归模型的缺陷,对协变量因子之间的多重共线性问题不敏感且不易产生过拟合现象,能够更精确地获得黄淮海平原地区的1KM年降水量数据。(3)GPM月降水量空间降尺度模型研究。在GPM年降水量降尺度的基础上,进行年降水量降尺度方法的月尺度拓展,构造年尺度因子分解法和月尺度RF模型降尺度法,并对比分析两种方法的降尺度结果。结果表明,两个模型的降尺度结果与站点实测月降水量基本吻合,但均存在一定的高估现象;月尺度RF模型法的高估现象更为严重,在空间上呈现明显的条带状分布,且在丰水期(5-8月)的降尺度精度低于年尺度因子分解法。整体上,年尺度因子分解法的降尺度精度优于月尺度RF模型降尺度法。(4)基于GPM月降水量降尺度产品的综合干旱监测指数构建。在降尺度获得的1KM月降水数据的基础上,综合VCI、TCI等传统干旱监测指数,构造新的干旱监测指数CDI,并与传统的VCI、TCI、VHI进行对比。结果表明,CDI与土壤水分数据拥有更高的相关性,具有更高的干旱监测精度。监测结果显示,黄淮海平原春末夏初及秋末较易发生干旱;且春旱严重,对农作物的生长发育极为不利。